魔芋葡甘露聚糖的提纯及应用

魔芋葡甘露聚糖的提纯及应用

作者：余涵

来源：《内蒙古科技与经济》 2009年第17期

摘要：文章简单介绍了魔芋葡甘露聚糖的性质和结构，综述了国内外对魔芋葡甘露聚糖

提取纯化的方法和魔芋葡甘露聚糖在食品、化工、医药中的应用现状及发展方向。

魔芋是多年生草本植物，广泛我国集中分布在秦林岭以南的山区。魔芋葡甘露聚糖是魔芋

块茎特有的主要成分，在魔芋中的含量约为44%～64%。魔芋葡甘露聚糖(Konjac Glucomannan)

又称魔芋粉，魔芋胶，其形状为白色或奶油至淡棕黄色粉末。溶于水可形成高粘度溶液，是目

前所发现植物类水溶性食用胶中粘度最高的一种，具有高吸水性、高膨胀性、高粘度。它优良

的粘结性、成膜性、可溶性、增稠性和保水性等特点，是一种天然食品添加剂和保鲜剂。因此，魔芋葡甘露聚糖，可广泛应用于食品、医药、印染、建筑、涂料、纺织和造纸等领域，具有极

大的市场应用价值⑴。1 魔芋葡甘露聚糖的提纯

水溶性KGM的几种主要制备提纯方法有以下几种：吴贤聪等⑵采取引入重金属离子纯化的

方法；施航等⑶设计的纯化流程为：将魔芋粉加到乙醇和乙醚的混合液中回流过滤，滤渣用盐

酸水解，过滤，乙醇洗涤，加丙酮脱水，得纯品KGM；上述方法主要存在以下问题：①工艺复杂，生产成本高，不易于实验室操作和生产；②引入有毒的Pb2+对环境有污染，限制了魔芋可

食性膜的应用；⑧用酸水解，可能会将原料中多糖水解成单糖，破坏了多糖结构的稳定性。针

对以上问题，近年来又出现了一些新的魔芋葡甘露聚糖提纯的新方法。

官晓梅⑷等人提出的乙醇沉淀法．流程如下：魔芋精粉(KF)一去离子水溶胀一静置5h一稀释一抽滤一旋转蒸发一乙醇[（乙醇）一95%]沉淀一无水乙醇洗涤一风干一纯品KGM。用该方法简单、易操作，且提纯的魔芋葡甘露聚糖产率为57%，产品无色、无味，其溶胶保存84 h仍均一、透明、无异味，显示产品有较高质量分数。

莫湘涛⑹等人提出的用生物法提取魔芋葡甘露聚糖，工艺过程如下：魔芋精粉(KF)一加水

调浆一加少量a-淀粉酶一60℃液化45～60 min(pH=5.7～6.2)一110℃灭菌5 min一冷却一加

少量糖化酶（pH一4.8～5．O）一振荡糖化48 h--ll0℃灭菌5 min一冷却一加水过滤得滤液

一加95%乙醇（剧烈搅拌）一继续搅拌30 min一静置一减压过滤一80%乙醇冲洗沉淀一烘干称

重(40～50℃)，该方法得到的魔芋葡甘露聚糖纯度较高，但步骤较为复杂。

此外，邱树毅⑹等人还提出了将a -淀粉酶和蛋白酶分别固定化，做成柱反应床，将魔芋

精粉配成溶胶，先后经过固定化a-淀粉酶柱和蛋白酶柱，以达到纯化魔芋葡甘露聚糖的目的。

2魔芋葡甘露聚糖的应用

魔芋葡甘露聚糖主要由甘露聚糖和葡萄糖以β2.1食品及保健

魔芋葡甘露聚糖是一种低热能、低蛋白质、高膳食纤维的食品，富含人体所需的十几种氨

基酸和微量元素，做为功能性食品，对高血压、肥胖症、糖尿病、便秘有一定疗效，可以预防

结肠癌，是一种天然的保健食品和理想的食品添加剂［7]。

魔芋葡甘聚糖由于食品加工，主要有以下几类：①魔芋凝胶食品：包括热不可逆凝胶类

（魔芋豆腐、魔芋粉丝等）及热可逆性凝胶食品（果冻、布丁、果酱、软糖等）；②时令系列

食品：魔芋果冻、魔芋冰淇淋，魔芋糊、羹、酱及魔芋软心巧克力等时令食品；③保健食品：

从营养角度看，魔芋是一种低热能、低蛋白质、低维生素、高膳食纤维的食品，高膳食纤维才

是它有效的营养成分。魔芋的营养保健作用就是发挥膳食纤维对营养不平衡的调节作用；④食

品添加剂：可作为冰淇淋的稳定剂；烘烤食品添加剂；啤酒泡沫稳定剂；食品保鲜剂等［8]。2.2化工及环保

魔芋葡甘露聚糖具有水溶、增稠、稳定、悬浮、凝胶、成膜、粘结等多种理化特性，在化

工和环保上可有以下用途：①生物全降解薄膜：利用葡甘聚糖良好的成膜性和可塑性，采取特

殊化学手段，将魔芋精粉与淀粉交联、化学改性，制成生物降解材料，若再与聚乙烯共混，可

研制出聚烯烃树脂复合双降解材料，用来生产各种绿色环保产品；②化肥、农药缓释剂：魔芋

葡甘聚糖是亲水性的，因此包膜能吸水溶胀，使作物根系周围土壤保持一定的水份，增强肥效，有利于植物生长⑼。③涂料：魔芋葡甘聚糖膨胀力强、粘度大，作为胶合板中的粘合剂及涂料、漆料中的粘结剂，无毒、无污染，可大大地减少室内污染，是一种新型的环保建筑材料。④废

水处理絮凝剂：魔芋葡甘聚糖分子中的乙酰基经化学改性，可制备离子化的葡甘聚糖，使KGM

成为水溶性好、电荷量大的新型高分子絮凝剂，克服了常用铝盐絮凝剂中铝的二次污染［10]。此外，魔芋葡甘聚糖亦可作为粘合剂，毛、麻、棉纱的浆料，丝绸双面透印的印染糊料和后处

理的柔软剂，多种化妆、护发和护肤品的基质，油气钻井的泥浆处理剂和压裂液注入剂等等［11］。2.3 医药及生化

魔芋葡甘露聚糖在提高机体免疫机能、抗癌、润肠通便、降血脂、逆转脂肪肝、减肥、降

血糖及延缓脑神经胶质细胞、心肌细胞和大、中静脉内膜内皮细胞的老化过程，预防动脉粥样

硬化，改善心、脑和血管的功能等方面均显示了较好的效果。对患有肿瘤、肥胖、高血脂、糖

尿病及年老体弱等病症伴发便秘者尤为适宜⒅。此外，魔芋葡甘露聚糖还可用与，对葡萄糖淀

粉酶及环糊精葡基转移酶的固定化，亦可吸附和分离大分子材料，做色谱填充材料。3小结及

展望

魔芋作为食品天然原料已有许多世纪，但一般以粗加工为主，对于今天的技术和消费要求

仍有很大发展空间。改善魔芋食品的品质，添加其他营养物质提高其营养价值都是食品工业值

得研究的方向；另外通过各种技术对魔芋精粉进行不同程度的改性，使其能更好地应用在医药

的胶囊或其他类型膜材料上亦有很重要的研究意义。

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分离纯化生物活性物质研究-(I)魔芋葡甘